Propiedades potenciales eléctricos

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De acuerdo con las propiedades del potencial eléctrico, decimos que el movimiento espontáneo de cargas eléctricas en un campo eléctrico, la energía potencial de la carga disminuye.

En cuanto al potencial eléctrico puede decir que expresa el efecto de un campo eléctrico en términos de posición dentro de ese campo. Por lo tanto, podemos definir el potencial eléctrico de la siguiente manera:

El potencial eléctrico de un punto de un campo eléctrico es la energía potencial eléctrica por unidad de carga eléctrica colocada en ese punto.

La ecuación matemática que define potencial eléctrico es:

Dónde:

           Ep es la energía potencial asociada con la carga eléctrica, medida en el SI en julios (J)
           q es la carga eléctrica de prueba, medición, el SI en coulomb (C)
           V es el potencial eléctrico, medido en SI, en julios por culombio (J / C)

Propiedades de potencial

Vamos a considerar la figura de arriba, donde tenemos una línea recta de la fuerza de un campo eléctrico generado por cargas eléctricas en reposo. Como la carga positiva genera positivo y potencial negativo tiene un potencial de carga negativa, el potencial eléctrico disminuye de negativo a carga positiva, es decir, en la dirección de la línea de fuerza.

A q carga de prueba, se redujo desde el reposo, comienza a moverse en esta línea de fuerza. Independientemente del signo de la carga q, el trabajo realizado por la fuerza del motor eléctrico está funcionando, es el movimiento espontáneo, es decir, la fuerza eléctrica favorece el desplazamiento.

Tenemos dos casos a considerar:

cargas positivas eléctricos, abandonados en un tema eléctrico y sólo en la intensidad del campo eléctrico, se mueven de forma espontánea a los puntos de menor potencial eléctrico.

cargas negativas, abandonados en un tema eléctrico y sólo en la intensidad del campo eléctrico, se mueven de forma espontánea a los puntos de mayor potencial eléctrico.

De los procesos de electrificación

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Se considera un cuerpo electrizado cuando tiene diferente número de protones y electrones, es decir, cuando no es neutral. El proceso de eliminación o adición de electrones a un organismo neutral para que se electrifica llamado electrificación.

El estudio de la electricidad se originó a partir de observaciones que al parecer se hicieron por primera vez por los griegos. En realidad, es posible que otras personas también han observado estos fenómenos, pero los primeros relatos que graba son los griegos, y por lo tanto les asigna la primacía de este hecho.

La primera observación se hizo con un material llamado ámbar. Similar a los resultados de endurecimiento de plástico de la savia de una especie extinta de árboles. Thales, el primer filósofo de quien conocemos, parece haber sido el primero en llamar la atención sobre el hecho de que el ámbar, después de ser frotado con lana o el animal adquiere la propiedad de atraer objetos "suaves", tales como Por ejemplo, plumas, hilos de algodón, papel picado, etc

Después de algún tiempo y algunos estudios de ámbar se ha encontrado que la electricidad no era exactamente una propiedad exclusiva de Amber, pero esto era un fenómeno generalizado que se pudo observar en diversas sustancias. Hoy sabemos que estamos rodeados de una serie de fenómenos eléctricos y sus innumerables aplicaciones prácticas: la radio, la emisión por satélite, internet, plancha, duchas eléctricas, etc

En algunos momentos de nuestra vida diaria nos encontramos con situaciones un poco extrañas, en la que tomamos choques en pomos de las puertas, en la pantalla del TV, o incluso cuando nos detuvimos en otra persona. Estas pequeñas perturbaciones se producen debido a la electricidad estática que compramos a diario. Estas cargas son adquiridas por algún proceso de electrificación conocido durante siglos. Hay tres procesos de electrificación: electrificación por fricción, por la electrificación de contacto y la electrificación por inducción.

De los procesos de electrificación

Electrificación por la fricción

Como su nombre lo dice, frotándose, o mejor, la colocación de dos cuerpos formados por diferentes sustancias y en un principio neutral en contacto muy cercano, una de ellas lo electrones, mientras que el otro recibe. Al final, los dos cuerpos serán electrificados y cargas eléctricas opuestas.

Electrificación por contacto

Decimos que la electrificación por contacto es un proceso en el que un cuerpo cargado se pone en contacto con un cuerpo neutral. Preferiblemente, se deben usar dos conductores de los órganos de electricidad.

Electrificación por inducción

Decimos que la inducción electrostática es el fenómeno de separación de cargas eléctricas de signos opuestos en el mismo cuerpo. Por lo tanto, este tipo de electrificación puede ocurrir sólo por aproximación de un cuerpo electrizado y un cuerpo neutral, sin incluir ningún tipo de contacto sucede.

Como se mencionó anteriormente, a veces, cuando abrimos la puerta tomó un poco de shock. Este choque viene del proceso de electrificación por fricción, por lo tanto, para moverse, automóviles y otros vehículos están electrificados por la fricción con el aire. Esto es más notorio en las zonas de clima seco. Es muy común que un pasajero recibe un choque eléctrico cuando el autobús llegue a la parada: sólo tire de él a cualquier parte metálica del vehículo. En este caso, el pasajero juega el cable de tierra.

A menudo, también se puede obtener un shock al bajar de un coche. En general, el vehículo está electrificado por la fricción con el aire y bajó del coche, la persona establece un contacto entre la estructura metálica electrificada del automóvil y el suelo. Aquí está una de las causas de la descarga eléctrica.

Sin embargo, hay otra razón por la descarga eléctrica se produce cuando un coche hacia abajo: el pasajero, al sentarse en el banquillo, causan fricción entre la tela de su ropa y la tela del asiento del vehículo. Por lo tanto, la persona está electrificada y bajó del coche, lleva estas cargas eléctricas distribuidas en su cuerpo. Cuando a continuación, toca un metal (coche), esto hace que las cargas para drenar la tierra, haciendo que la descarga eléctrica.

Principio de electrostática

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Este artículo tratará los principios de la electrostática. Electrostática es la parte de la física que estudia la acción y las propiedades de inversión de las cargas eléctricas en reposo relativo a un sistema de referencia inercial.

Intente este experimento: meter un pedazo de papel en varios pedazos, dejando sobre la mesa. Toma un peine de plástico y ejecutarlo a través de los tiempos para el cabello varias, destacando que el pelo no puede ser con crema. Después de frotar el peine, el enfoque de los trozos de papel sobre la mesa. Lo que sucede? ¿Puede explicar el fenómeno?

Al parecer, nos encontramos ante un fenómeno tan eléctrico que le pasó a Amber que probó allí en Grecia en la antigüedad. Sabemos que los experimentos demostraron que los electrones y protones se atraen entre sí, sino que también demostró que los electrones se repelen entre sí y que los protones también actúan de esta manera. Podemos decir entonces que la propiedad que produce la atracción o repulsión entre los electrones y los protones se llama carga eléctrica.

Principio de conservación de la carga eléctrica
- En un sistema eléctricamente aislado, la suma de las cargas eléctricas se mantiene constante, aunque se cambian las cantidades de cargas positivas y negativas del sistema.

Considere la siguiente figura: considere un sistema formado por tres cuerpos: A, B y C aislados. Supongamos que, de alguna manera, no hay intercambio de carga entre ellos. Al final, su carga será modificado, pero la suma se mantendrá constante. Ver que la suma algebraica de los cargos fue + 9, antes de que el intercambio de electrones, y siguió siéndolo después del intercambio.

Potencial eléctrico

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El potencial eléctrico es una propiedad del espacio en el que existe un campo eléctrico. Sabemos que una carga puntual crea un campo eléctrico y el potencial eléctrico depende de la carga que crea este campo y la posición de la carga eléctrica.

Al estudiar los conceptos de campo eléctrico, hemos visto que se puede producir, o más bien creó, por una carga eléctrica puntual. El campo eléctrico se puede determinar en un momento en que ponemos en él una carga de la prueba - si llega a ser sujeto a una fuerza eléctrica, decimos que no hay campo eléctrico. Determinar la intensidad del campo eléctrico dividiendo el valor de la fuerza y la magnitud de la carga de la prueba.

Al probar el campo eléctrico a través de la carga de prueba, sólo estamos determinando la magnitud de la magnitud del campo eléctrico, pero a medida que el campo es una determinación de magnitud vectorial, la dirección y el sentido son escasas. La dirección es la recta que une el centro de dos cargos (carga del generador y de la carga de la prueba), y el significado puede estar acercándose (generación de carga negativa) o ausencia (generación de carga positiva).

La intensidad del campo eléctrico en el punto citado, sólo depende de la generación de carga y sin prueba de carga. Por lo tanto, si ponemos este punto una prueba de carga con mayor módulo, la fuerza eléctrica que carga aumentará proporcionalmente, manteniendo constante la intensidad del campo eléctrico.

Hay otra similar a la electrostática magnitud de campo eléctrico, pero con características escalares: el potencial eléctrico. En lugar de comparar la intensidad de la fuerza eléctrica experimentada por una carga de prueba y la magnitud de la carga; el potencial eléctrico en cualquier punto del espacio, se puede determinar con una experiencia muy similar, pero en el que se divide la energía potencial de una carga de prueba por el monto de este cargo.

Como hemos observado en el caso del campo eléctrico, el potencial eléctrico en un punto dado en el espacio, no depende de la carga de prueba, sino más bien la carga del generador. La carga de la prueba, ya sea aumentado o disminuido, sólo varía proporcionalmente su poder potencial, manteniendo constante el potencial en ese punto.

Condensadores

También se llama un condensador, que es un circuito de dispositivo cuya función es la de almacenar cargas eléctricas y la energía electrostática resultante o la electricidad. Se compone de dos partes conductoras que se llaman armadura. Entre ellos hay un material de refuerzo que se llama dieléctrica . Dieléctrica es una sustancia aislante que tiene una alta capacidad de resistencia al flujo de la corriente eléctrica . El uso de dieléctricos tiene varias ventajas . 

El más simple de todos ellos es que con las placas dieléctricas pueden poner al conductor en las proximidades sin el riesgo de que puedan ponerse en contacto con usted. Cualquier sustancia que se somete a un campo eléctrico de intensidad muy alta puede llegar a ser conductor , por esta razón es que el dieléctrico se utiliza más que el aire como sustancia aislante , como si el aire se somete a un campo eléctrico muy alto que termina para convertirse en conductor .

Los condensadores se utilizan en diversos tipos de circuitos eléctricos , las cámaras de flash para almacenar las cargas , por ejemplo . Pueden tener una forma cilíndrica o plana , dependiendo del circuito al que se está empleando .

Capacidad
Se sabe que las propiedades de capacitancia C condensadores tienen que almacenar cargas eléctricas como campo electrostático , y se mide dividiendo la cantidad de carga ( Q) y la diferencia de potencial ( V) entre las placas del condensador matemáticamente es la siguiente :

Sistema Internacional de Unidades , la unidad de capacitancia es el faradio (F ), sin embargo esta es una muy buena medida y se utilizan para propósitos prácticos importes expresados ??en microfaradios ( uF ) , nanofarads ( nF ) y picofaradios ( pF ) . La capacitancia de un condensador de placas paralelas , cuando se coloca en un material dieléctrico entre sus placas , se puede determinar de la siguiente manera :

Dónde :

eo es la permitividad del espacio libre ;
A es el área de las placas ;
d es la distancia entre las placas del condensador .